[发明专利]去除污水中硝酸盐的电化学方法及装置

摘要

本发明公开了一种去除污水中硝酸盐的电化学方法及装置，由电解槽单元，电位测量单元及控制单元组成。能够将污水中的硝酸盐转化成无毒害的氮气。采用新型金属氧化物阳极能够高效催化ClO‑及•OH产生，无需外加Cl‑。电解过程中实时监测水体氧化还原电位的变化，并以此为根据控制电解槽的启停，避免过分电解对水体造成的二次污染，无需后处理。装置结构简单，环境条件要求低，自动化程度高。

主权项

一种实施去除污水中硝酸盐的电化学方法的装置，其特征在于，该电化学方法为将含有硝酸盐污水引入电解槽；达到设定高水位后开启直流电源开始电解，在电解池阴极区硝酸盐被还原生成NH4+、NO2‑和N2，在DSA阳极区生成的ClO‑及•OH将生成的亚硝酸盐和氨态氮氧化为硝酸盐和氮气，经过在阴极和阳极之间连续的还原氧化过程，水中的硝酸盐全部被转化为无害的氮气；通过工作电极和参比电极监测水体的氧化还原电位变化，当测量电位发生电位急剧上升△E>200mV，即将电信号传递至控制单元关停直流电源，同时排放电解槽内的污水至设定的低水位后，停止排水，开始下一轮的污水脱硝酸盐过程；该装置包括电解槽、直流电源、控制装置、高水位开关、参比电极、Pt电极、电解槽阴极、电解槽阳极、低水位开关和搅拌器，在电解槽的两端分别设有污水入口和出口，在该污水入口和出口上翻边装有入口电磁阀和出口电磁阀；在电解槽内的上部装有高水位开关，在电解槽内的底部装有低水位开关和搅拌器；在电解槽内设有参比电极、Pt电极、电解槽阴极和电解槽阳极，该参比电极、Pt电极、电解槽阴极和电解槽阳极分别与直流电源的对应端连接；所述的入口电磁阀、高水位开关、低水位开关、出口电磁阀和直流电源分别与控制装置的对应端连接；所述的电解槽阳极由钛基体、铱中间层及铱锡催化层组成；所述的电解槽阳极为Ti/IrO2/IrO2‑SnO2的钛基铱系金属氧化物阳极，由钛基体、铱中间层及铱锡催化层组成，Ir与Sn的元素摩尔比为20:37，铱中间层的加入能够提高涂层与钛基体的结合力，提高金属氧化物阳极的电解寿命和催化性能；铱锡催化层能够高效催化强氧化物ClO‑和•OH的生成，降低析氧副反应的发生。